JP2002096247A - 研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転砥石とワークとの相対移動のための機構
を簡単にすることができるとともに前記回転砥石の寿命
を延長することができる研削盤を提供する。 【解決手段】 研削盤１２のターンテーブル１７上に
は、リング状の回転砥石１９が一体回転可能に固定され
ている。回転砥石１９の内径はウェハ１０の外形寸法よ
りも大径になるように形成されている。回転砥石１９の
内周側には、ウェハ１０を研削するための溝１９Ａが環
状に形成されている。溝１９Ａは、回転砥石１９の前記
内周側に複数並列に配置されている。溝１９Ａの断面形
状は、その開口側の幅がウェハ１０の厚さよりも大き
く、最奥部側の幅がウェハ１０の厚さよりも狭くなるよ
うに形成されている。これにより、ウェハ１０の外周部
を面取り加工するためのウェハ１０と回転砥石１９との
相対移動が単純なものになるとともに、回転砥石１９の
寿命を延長することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ウェハの
外周部を研削するための研削盤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】円盤状のウェハは円柱状のインゴットか
らワイヤソーなどによりスライスされて形成される。前
記ウェハの外周側はインゴットの外周部であった部分で
あるためゴミが付着していることが多く、これを取り除
く必要がある。また、前記ウェハの外周部にはスライス
時にクラックなどが発生することが多く、割れや欠けの
原因になる可能性が高くなっている。これらの不具合を
解決するため、一般に、前記ウェハの外周部には面取り
加工が施されるようになっている。

【０００３】図５，６には、従来の前記ウェハ外周部の
面取り加工方法が示されている。図５に示された方法で
は、円盤状のウェハ６０が、回動可能に支持されたスピ
ンドル６１の先端側に設けられた吸着パッド６２に吸着
されて保持されるようになっている。このとき、ウェハ
６０は、該ウェハ６０の平面中心とスピンドル６１の回
転中心とが一致するように保持されるようになってい
る。ウェハ６０の外周部側には、スピンドル６１の軸方
向と直交する軸６３Ａを中心として回動可能な円盤状の
回転砥石６３が配設されている。回転砥石６３は、軸６
３Ａを中心として高速回転しながら該回転砥石６３の外
周部がウェハ６０の外周部に接触することで、ウェハ６
０の外周部を研削できるようになっている。また、回転
砥石６３は、ウェハ６０に対して、該ウェハ６０の厚さ
方向及び径方向に相対移動可能になっている。これら両
方向への相対移動が複雑に組み合わされてウェハ６０の
外周部のエッジが削り落とされることで前記面取り加工
が実現されるようになっている。

【０００４】また、図６に示された方法では、前述の方
法で用いられていた回転砥石６３に代えて、ウェハ６０
の外周側に、スピンドル６１の軸方向と平行な軸６５Ａ
を中心として回動可能な略円柱状の回転砥石６５が配設
されるようになっている。回転砥石６５の外周には環状
に溝６６が形成されている。溝６６は、回転砥石６５の
外周面側の幅がウェハ６０の厚さよりも大きく形成さ
れ、最奥部側（回転砥石６５の回転中心側）の幅がウェ
ハ６０の厚さよりも狭くなるように、例えば、断面円弧
状に形成されている。回転砥石６５は、軸６５Ａを中心
として高速回転しながら、ウェハ６０に対して該ウェハ
６０の径方向に相対移動可能になっている。ウェハ６０
の外周部は、回転砥石６５の高速回転時に、前記相対移
動により溝６６内に導入されて回転砥石６５に接触する
ことで面取り加工されるようになっている。

【０００５】なお、図５及び６に示された前記両方法に
おいて、ウェハ６０は、スピンドル６１によって低速回
転されるようになっている。これにより、ウェハ６０の
全周の面取り加工を行うことができるようになってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示された方法では、面取り加工時の回転砥石６３とウェ
ハ６０との相対移動が複数方向への移動が組み合わされ
た複雑なものになっており、これを実現するためには３
軸構造を備えた専用機を使用する必要が生じるという問
題がある。また、図６に示された方法では、図５に示さ
れた方法に比較して回転砥石６５とウェハ６０との相対
移動が簡単になっているものの、回転砥石６５の外径が
小さいため溝６６の一周の長さが短く、該回転砥石６５
の寿命が短くなる虞がある。回転砥石６５の寿命が短く
なれば、該回転砥石６５を交換するための手間が増える
という問題が生じる。

【０００７】本発明の目的は、回転砥石とワークとの相
対移動のための機構を簡単にすることができるとともに
前記回転砥石の寿命を延長することができる研削盤を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、内径がワーク外形寸法
よりも大径のリング状に形成されるとともに周側にワー
クを研削するための溝が環状に形成された回転砥石を備
えたことを要旨とする。

【０００９】この発明によれば、溝の形状をワークの研
削後の仕上がり希望形状に合わせておくことで、前記研
削加工時の回転砥石と該ワークとの相対移動を単純なも
のにすることができるようになる。また、前記回転砥石
は、その径が前記ワークよりも大きいため、前記溝の一
周の長さを相当に長いものにすることができる。したが
って、前記回転砥石の寿命を延長することが可能にな
る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記溝が前記回転砥石の内周側に設け
られたことを要旨とする。この発明によれば、前記ワー
クを回転砥石の内周側で研削することができる。つま
り、前記ワークと前記回転砥石とで占める領域が、前記
ワークが前記回転砥石の外側で研削される場合に比較し
て小さくなる。したがって、前記研削盤の設置スペース
を小さくすることができる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、前記溝が複数並列配置された
ことを要旨とする。この発明によれば、複数の溝のうち
の一つが寿命に至った場合に、他の溝を用いることで、
回転砥石の交換を行うことなく前記ワークの研削加工を
継続することができるようになる。したがって、前記回
転砥石の寿命を延長することができる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記複数の溝がそれぞれ異なる目の粗
さに形成されたことを要旨とする。この発明によれば、
前記ワークを、目の粗い溝から順に目の細かい溝に移し
替えて段階的に研削することが可能になる。これによ
り、前記ワークの研削効率が高くなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図４に従って説明する。図１に示すように、図示しな
い円柱状のインゴットからワイヤソーなどによりスライ
ス形成されたワークとしてのウェハ１０は、平面形状が
円形の平坦な円盤状を呈している。ウェハ１０の外周部
には、位置決めのための切欠部１１が形成されている。
切欠部１１は、ウェハ１０が形成される前の前記インゴ
ットの状態での加工により形成される。

【００１４】図２には、前記インゴットからスライス形
成されたウェハ１０の外周部を面取り加工するための研
削盤１２が示されている。ウェハ１０は、研削盤１２に
搭載された保持機構１３に回動可能に設けられたスピン
ドル１４の下端側に、吸着パッド１５を介して保持され
るようになっている。吸着パッド１５には図示しない負
圧発生装置が接続されるようになっており、ウェハ１０
は、該負圧発生装置による負圧によって吸着パッド１５
に吸着保持されるようになっている。なお、ウェハ１０
は、スピンドル１４の軸方向に対して垂直に、該ウェハ
１０の平面中心がスピンドル１４の回転中心に一致する
ように保持されている。

【００１５】図２，３に示すように、研削盤１２には、
スピンドル１４の軸方向に平行な回転軸１６によって回
動可能に支持された円盤状のターンテーブル１７が搭載
されている。ターンテーブル１７は、回転軸１６に対し
て垂直になるように設けられている。回転軸１６は、ス
ピンドル１４に比較して高速な回転が可能になってい
る。ターンテーブル１７上には、リング状（円筒状）の
台金１８が一体回転及び着脱可能に固定されている。台
金１８の内側には、リング状の回転砥石１９が固着され
ている。本実施形態では、回転砥石１９は、３つに分割
されたものが該回転砥石１９の軸方向に並列に配置され
るようになっている。台金１８及び回転砥石１９は、各
回転中心が回転軸１６の回転中心に一致するようにそれ
ぞれ固定されている。回転砥石１９は、その内径がウェ
ハ１０の外形寸法（外径）よりも大きくなるように形成
されている。回転砥石１９の内周側には、前記分割され
たものそれぞれにつき１本の溝１９Ａが環状に形成され
ている。各溝１９Ａは、並列に配置された状態となる。
溝１９Ａは、開口側（回転砥石１９の内周面側）の幅が
ウェハ１０の厚さよりも大きく形成され、最奥部側の幅
がウェハ１０の厚さよりも狭くなるように形成されてい
る。

【００１６】ウェハ１０は、保持機構１３により回転砥
石１９に対して相対移動可能に保持されるようになって
いる。ウェハ１０は、回転砥石１９の軸方向及び径方向
に移動可能になっている。

【００１７】ウェハ１０の面取り加工時には、回転砥石
１９は高速回転されるようになっている。前記面取り加
工時において、ウェハ１０は、保持機構１３によって回
転砥石１９の上方から下降移動されて該回転砥石１９の
内周側に挿入されるようになっている。保持機構１３
は、回転砥石１９の内周側において、ウェハ１０が溝１
９Ａに対向する位置に至ると、その下降動作を終了し、
ウェハ１０を回転砥石１９の溝１９Ａ側に向けて径方向
に移動するようになっている。ウェハ１０は、その外周
部が前記移動により溝１９Ａに接触することで面取り加
工されるようになっている。図４には、前記面取り加工
が施されたウェハ１０の外周部の断面形状が示されてい
る。この図において、二点鎖線で示されているのは、前
記面取り加工が施される前のウェハ１０の外周部の断面
形状である。前記面取り加工後のウェハ１０の外周部の
断面形状は、溝１９Ａの最奥部の断面形状にほぼ等しい
ものとなる。なお、保持機構１３は、この面取り加工時
に、スピンドル１４によってウェハ１０を低速回転（回
転軸１６に比較して低速な回転）させることができるよ
うになっている。これにより、研削盤１２は、ウェハ１
０の切欠部１１を除く全周に亘って面取り加工を施すこ
とができるようになっている。

【００１８】本実施形態では、以下のような効果を得る
ことができる。 （１） リング状の回転砥石１９の周側に環状の溝１９
Ａを形成した。また、溝１９Ａの断面形状を、その開口
側の幅がウェハ１０の厚さよりも大きく、その最奥部側
の幅がウェハ１０の厚さよりも狭くなるようにした。こ
れにより、保持機構１３がウェハ１０を溝１９Ａに対向
する位置に配置した後には、保持機構１３は、ウェハ１
０を回転砥石１９の径方向に移動するのみでウェハ１０
の外周部の面取り加工を行うことができるようになる。
したがって、回転砥石１９とウェハ１０との相対移動を
単純なものにすることができ、そのための機構が簡単に
なる。

【００１９】（２） 回転砥石１９の内径をウェハ１０
の外形寸法（外径）よりも大きく設定し、ウェハ１０を
研削するための溝１９Ａをその周側に形成した。これに
より、溝１９Ａの一周の長さをウェハ１０の外形寸法
（外径）に比較して相当に長いものにすることができ
る。したがって、回転砥石１９の寿命を延長することが
可能になる。

【００２０】（３） 溝１９Ａを回転砥石１９の内周側
に設けた。これによれば、ウェハ１０を回転砥石１９の
内周側で研削することができる。つまり、ウェハ１０と
回転砥石１９とで占める領域が、ウェハ１０が回転砥石
１９の外側で研削される場合に比較して小さくなる。し
たがって、研削盤１２の設置スペースを小さくすること
ができる。

【００２１】（４） 溝１９Ａを複数並列配置した。こ
れによれば、複数の溝１９Ａのうちの一つが寿命に至っ
た場合に、他の溝１９Ａを用いることで、回転砥石１９
の交換を行うことなくウェハ１０の面取り加工を継続す
ることができるようになる。したがって、回転砥石１９
の寿命を延長することができる。

【００２２】実施の形態は前記に限定されるものではな
く、例えば、以下の様態としてもよい。 ○ 回転砥石１９は、前記分割されたものがそれぞれ異
なる目の粗さの砥石で形成されていてもよい。この場
合、ウェハ１０を、目の粗いものに形成された溝１９Ａ
から順に目の細かいものに形成された溝１９Ａに移し替
えて段階的に研削することが可能になる。これにより、
ウェハ１０の研削効率が高くなる。

【００２３】○ 溝１９Ａを、回転砥石１９の内周及び
外周の両側に設けるようにしてもよい。この場合、回転
砥石１９の内周及び外周の両側を有効に使用することが
でき、回転砥石１９の寿命を延長することができる。

【００２４】○ 研削盤１２においては、ウェハ１０を
保持する保持機構１３側が絶対移動可能に設けられてい
ても、回転砥石１９側が絶対移動可能に設けられていて
もどちらでもよい。また、前記両方が絶対移動可能に設
けられていてもよい。なお、ここで言う絶対移動とは、
研削盤１２が設置されている土台に対する相対移動を意
味している。

【００２５】○ 溝１９Ａの最奥部側は、その断面が半
円状に形成されていてもよい。 ○ 溝１９Ａを、回転砥石１９の外周側のみに設けるよ
うにしてもよい。 ○ 回転砥石１９を分割構造とせず、リング状の一体構
造としてこれに複数の溝１９Ａを並列配置するようにし
てもよい。また、一体構造とした場合には、溝１９Ａを
回転砥石１９に１本のみ設けるようにしてもよい。

【００２６】次に、前記実施形態から把握できる請求項
に記載した発明以外の技術的思想について、その効果と
ともに以下に記載する。 （１） 前記溝が前記回転砥石の内周及び外周の両側に
設けられた請求項１に記載の研削盤。これによれば、回
転砥石の内周及び外周の両側を有効に使用することがで
き、該回転砥石の寿命を延長することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜４に記
載の発明によれば、研削盤において、回転砥石とワーク
との相対移動のための機構を簡単にすることができると
ともに前記回転砥石の寿命を延長することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態のウェハの概要を示す平面図。

【図２】同じく研削盤の概要を示す模式図。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。

【図４】一実施形態の研削後のウェハの外周部を示す部
分拡大断面図。

【図５】従来技術における研削盤の概要を示す模式図。

【図６】従来技術における研削盤の概要を示す模式図。

【符号の説明】

１０…ワークとしてのウェハ、１２…研削盤、１９…回
転砥石、１９Ａ…溝。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内径がワーク外形寸法よりも大径のリン
   グ状に形成されるとともに周側にワークを研削するため
   の溝が環状に形成された回転砥石を備えた研削盤。
2. 【請求項２】 前記溝が前記回転砥石の内周側に設けら
   れた請求項１に記載の研削盤。
3. 【請求項３】 前記溝が複数並列配置された請求項１ま
   たは２に記載の研削盤。
4. 【請求項４】 前記複数の溝がそれぞれ異なる目の粗さ
   に形成された請求項３に記載の研削盤。